(57)【要約】【課題】各種の光源を用い複数の試料の耐候性を調べる装置において、試料枠のいかなる定位置に装着した試料においても、同一試料で、且つ、同一試験条件で耐候試験を行った場合には、同一の結果が得られる、温度制御性及び風速均一性の高い耐候試験機を提供すること。【解決の手段】試料表面を調質した空気が同一風量で均一に流れるように、試験槽底部と試験槽天井板に筒状の空気供給機構と空気排気機構を装着したことを特徴とする各種の光を光源とした耐候試験機【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
回転軸が垂直方向で、光源を中心に回転する試料枠に試料を装着し、試験槽内の空気温度及び空気風量によって試料温度を制御する耐候試験機において、試料面上を流れる空気を一定にし、試料温度を均一にするために、試験槽底部から天井部に向け温度調節をした空気を均一に供給する機構及び排気する機構を複数個具備した耐候試験機
【請求項２】
筒状の空気供給機構及び空気排気機構を、開口部を対向させて試験槽底部と天井部に複数個具備した請求項１に記載の耐候試験機
【請求項３】
筒状の空気供給及び排気機構の長さを自在に変えることが可能な請求項１から請求項２のいずれかに記載の耐候試験機
【請求項４】
空気排気機構の開口部断面積を空気供給機構の開口部の断面積より大きくした請求項１から請求項３のいずれかに記載の耐候試験機
【請求項５】
空気供給機構及び排気機構の一部に流量調節機構を設け、流量零から最大流量まで調節可能な請求項１から請求項４のいずれかに記載の耐候試験機
【請求項６】
試料枠が円筒形状をした請求項１から請求項５のいずれかに記載の耐候試験機
【請求項７】
筒状の空気供給機構と空気排気機構を、試料枠の内側近傍に相対する位置に装着した請求項１から請求項６のいずれかに記載の耐候試験機
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、塗膜、繊維、印刷画像、プラスチック、などの各種材料、製品の劣化を評価する耐候試験機に関し、さらに詳しくは、耐候試験における試料表面温度を均一にするために筒状の風路を設けた耐候試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の耐候試験機は冷凍機やヒーターで温度調節し、蒸気発生器で湿度調整した空気を送風機で試験槽に送り、試験槽の中央にキセノンランプ、サンシャインカーボンアークランプ、メタルハライドアークランプなどを配し、当該光源の周囲に試料を回転させ試験をするものが主流であった。
【０００３】
しかし、近年耐候性の良い材料、製品が増加し、試験に要する時間が長くなってきた。このためこれらの評価を正確、迅速に行う耐候試験機が必要になってきており、照射強度の高い光源や、紫外域のエネルギー分布が高い光源を使用するようになってきた。
【０００４】
照射強度を強めることにより、光源から発する熱が増加し試験槽内の温度が高くなり、所定の温度に試料表面を維持するためには、冷凍機の能力を向上させて送風温度を下げ、従って風速も速くしなければならない場合もある。
【０００５】
また、輸送手段の内装製品のように、温度環境がめまぐるしく変化し、その温度も実生活環境をはるかに越える80℃にも達する炎天下の車内のようなところに使用される材料の耐候性試験の場合には、試料表面の温度制御を正確にしなければならない。
【０００６】
しかし、温度は試験槽の形状、試験槽の循環空気の流れる方向、速度、量など多くの要素よって変化するものであり、単純に所定の温度、湿度に制御した空気を試験槽内に送ればよいものではなく、均一化にはいろいろな工夫がこれまでになされてきた。
【０００７】
さらに試料枠に多数の試料を装着する耐候試験機の場合には、試料枠を樽型に湾曲させ、上、中、下三段に試料を取り付けるものもあり、この場合には、試料に沿って空気を送給するために試料枠の湾曲に沿って逆円錐形状の空気案内流路を形成させた、試料の表面温度の均一化に、より一層の工夫をこらした耐候試験機もある。（例えば特許文献１）
【特許文献１】実用新案登録第３０３９１１０号
【０００８】
当該実用新案にはキセノンアークランプを光源とし、樽形の試料枠が装着された耐候試験機の試験槽内部の構成が示されている。当該耐候試験機は上部から送気する形式の耐候試験機であるので、逆円錐形の空気案内流路は試料枠の上部に設定されている。
【０００９】
排気は底部の試験槽内壁に、試料枠の直径とほぼ同一のサイズの開口部を設けて、循環送風機で吸引する。
【００１０】
当該試験装置は、試料に照射される光の強度を均一にするために、試料枠を樽形にしている。
【００１１】
しかし、試料枠を樽形にしたことにより、試料表面に送風が均一にできなくなり、試料表面温度に差が生じ、同一試料を装着して試験を行うと、試料の材質によっては、当該試料表面温度差の影響で、試験結果が同一の値を示さない場合がある。
【００１２】
試料表面の温度をさらに均一にするために、試験槽底部の空気供給口を楕円形の小孔を放射状に設けた耐候試験機もある。（例えば特許文献２）
【特許文献２】特開平８−２４７９２４
【００１３】
また、当該逆円錐形風路の角度を微調整するために、１６枚のフィンを組み合わせて逆円錐を形成し、当該フィンの重ね合わせの程度を変えることによって角度の調整を行うものもある。（例えば特許文献３）
【特許文献３】特公平３−４６７７９
【００１４】
逆円錐形風路を設けて試料の傾斜に対応し空気を送る機構の場合、試料の背面側にも空気を同時に送る形状になっており、送風側に近い試料に、ランプに加熱される前の低温の空気が流れ、排気側ではランプによって加熱された空気が流れるため、送風側と排気側の試料に温度差が生じていた。
【００１５】
この温度差が生じることによって送風側に取り付けた試料と排気側に取り付けた同一の試料の試験結果に差が生ずる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１６】
上述のような従来の耐候試験機の風路調整は、風量、風向を装着されている試料の表面に均一に沿うように配慮した構造のものとは言い難く、光よりも僅かな温度、風速の違いによって試験結果が異なるような試料を試験する場合には、最適な耐候試験機ではない。
【００１７】
従って本考案の目的は、試料表面を通過する風の方向性を従来の送風方式の機構に比べて、長く維持できる機構を考案し、試料表面の温度を均一に制御することが可能な耐候試験機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
すなわち、本考案は、塗膜、繊維、印刷画像、プラスチック、などの各種材料、製品の耐候性を正確に評価する耐候試験機において、風速、温度、湿度を均一に保った空気を試料表面に作用させ、試料の取り付け位置及び試験時期の相違によって試験結果に差が生じない耐候試験機である。
【００１９】
本考案の空気供給機構及び空気排気機構は試料表面を温度、湿度、風量を制御した空気を供給するためのものであり、当該機構の形状は調質した空気を特定の方向に流れる機能を具備させるために筒形状を有するものであり、その断面形状は、円形、楕円形、矩形が好ましい。
【００２０】
また、調質された空気の供給及び排気方向を制御するために、試料枠の回転軸方向が垂直の耐候試験機においては、複数の当該空気供給機構及び空気排気機構を試験槽底部と試験槽天井部に設ける。
【００２１】
また、下部方向から上部方向への空気の流れを、より一層整流化させるために、当該空気供給機構及び空気排気機構の開口部を対向させて、試験槽底部と試験槽天井部に設ける。
【００２２】
また、調質された空気が当該空気供給装置から試験槽内に供給されたときに、周囲の空気の抵抗によってその流れの方向性が減衰することを避けるために、空気供給機構及び空気排気機構はその長さを変化させることが可能である。
【００２３】
また、下部方向から上部方向への空気の流れを、より一層整流化させるために、当該空気排気機構の開口部断面積を当該空気供給機構の断面積より大きくさせることが可能である。
【００２４】
また、当該空気供給機構及び空気排気機構に流量調節機構を設け、流量零から最大流量まで調節し、試料表面への調質空気の供給を均一にする。
【００２５】
次に本考案の空気供給機構及び空気排気機構を搭載した耐候試験の概略の構成図を基に本考案の耐候試験機を説明する。
【００２６】
図１は、キセノンアークランプを光源とし、その周囲に光源に平行に試料を装着する試料枠が具備された耐候試験機において、本考案の機構を取り付けた構成図であり、１は試験槽、２はキセノンアークランプ、３は試料、４は試料枠、５は試験槽底部板、６は空気供給機構、７は試験槽天井板、８は空気排気機構である。
【００２７】
尚、６及び８の長さを可変にし、空気の流れを、より一層整流にすることも可能である。
【００２８】
図２は図１と同様の光源、試料枠、空気供給機構からなる耐候試験機で、試料表面を調整された空気が下方から上方へ向かって、より一層拡散せずに流れるよう、試験槽天井板に取り付けた空気排気機構の開口部先端の面積を、試験槽底部板に取り付けた空気供給機構の開口部の面積より大きくした異径空気排気機構９を取り付けた耐候試験機である。この場合も、空気供給機構及び空気排気機構の長さを可変にすることができる。
【考案の効果】
【００２９】
本考案によれば、同一試料を耐候試験に供した場合、試料の取り付け位置の相違や試験時期の違いによって、試験結果にほとんど差が生じないので、当該耐候試験機で、試験した場合に、塗膜、繊維、印刷画像、プラスチック、などの各種材料、製品の耐候性を正確に比較、評価することが可能となる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００３０】
本考案の最良の実施例について、以下に図を用いて詳細に述べる。
【実施例】
【００３１】
図１の耐候試験機において風速毎秒３メートル、ブラックパネル温度を６３℃に設定し20時間照射する変退色試験を行なった。これと同時に同一試験条件で、従来の耐候試験機でも変退色試験を行った。
【００３２】
表1に本考案の耐候試験機で、測定した各部位すなわち試料Ａ１０、試料Ｂ1１、試料Ｃ1２の風速と、変退色試験結果及び従来の試験機で測定した同水準の位置、すなわち試料Ａ´１３、試料Ｂ´１４、試料Ｃ´１５の結果を示す。
【００３３】
図３に、表１における本考案の耐候試験機と従来の耐候試験機で、測定した試料各部位を示す。
【００３４】
以上の結果から、本考案の所定の空気供給機構及び空気排気機構を具備した耐候試験機で、変退色試験を行った場合、従来の耐候試験機で試験を行った場合に比べて風速が各部において一定であり、試料取り付け位置の相違による変退色試験結果のばらつきが少なく、再現性の良い試験ができることが明らかとなった。
【００３５】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００３６】
本考案は、試験結果に耐候試験機間の差異が生じない、再現性のすぐれた試験結果をもたらす耐候試験機として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本考案の空気機供給機構と空気排気機構とを搭載したキセノンアークランプ照射型耐候試験機の概略構成図である。
【図２】空気排気機構開口部断面積が空気供給機構開口部断面積より大きい空気供給機構を搭載した本考案の耐候試験機の概略構成図である。
【図３】実施例１で風速を測定した、従来の耐候試験機と本考案の耐候試験機の測定位置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  試験槽
２  キセノンアークランプ
３  試料
４  試料枠
５  試験槽底部
６  空気供給機構
７  試験槽天井板
８  空気排気機構
９  異径空気排気機構
１０  試料  A
１１  試料  B
１２  試料  C
１３  試料  Ａ´
１４  試料  Ｂ´
１５  試料  Ｃ´
【図１】
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【図２】
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【図３】
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